1、高考物理力學(xué)題例1、如圖1所示，質(zhì)量為m的物體用細(xì)繩OC懸掛在支架上的 O點(diǎn)，輕桿OB可繞B點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，求 細(xì)繩OA中張力T大小和輕桿 OB受力N大小。分析與解：由于懸掛物體質(zhì)量為 m,繩OC拉力大小是mg,將重力沿桿和OA方向分解，可求 T 二 mg/sin 二 N 二 mgc0tr . 如圖2所示，水平橫梁一端A插在墻壁內(nèi)，另一端裝有小滑輪 B，一輕繩一端C固定于墻壁上, 另一端跨過滑輪后懸掛一質(zhì)量為m=10kg的重物，.CBA =30，則滑輪受到繩子作用力為：A. 50N B. 50 3N C. 100N D. 100.3N分析與解：對(duì)于若依照中方法，則繩子對(duì)滑輪N二mgcQtv - 100

2、 3N，應(yīng)選擇D項(xiàng)；實(shí)際不然，由于桿 AB不可轉(zhuǎn)動(dòng)，是死桿，桿所受彈力的方向不沿桿AB方向。由于B點(diǎn)處是滑輪，它只是改變繩中力的方向，并未改變力的大小，滑輪兩側(cè)繩上拉力大小均 是100N,夾角為120，故而滑輪受繩子作用力即是其合力，大小為 100N,正確答案是C 而不是D o例2、豎直向上拋出一物體，已知其出手時(shí)的速度是5m/s,經(jīng)過3s，該物體落到拋出點(diǎn)下某處，速度為 25m/s,已知該物體在運(yùn)動(dòng)過程中加速度不變，求該加速度的大小及方向。2錯(cuò)解：由題意知 V0=5m/s,Vt=25m/s,所以加速度 a=(Vt-V°)/t=6.67m/s.分析與解：由于速度是矢量，處理同一直線上

3、的矢量運(yùn)算，必須先選定正方向，將矢 量運(yùn)算轉(zhuǎn)化為代數(shù)運(yùn)算。Q 卜.".'.".F »FfFF*°它們的右端 彈簧的左端取向上為正方向，由題意知：V0=5m/s,Vt=- 25m/s,所以加速度a=(Vt-V°)/t= 10m/s2. 加速度為負(fù)，表示加速度的方向與正方向相反，即a的方向豎直向下。例3、如圖3所示，四個(gè)完全相同的彈簧都處于水平位置， 受到大小皆為F的拉力作用，而左端的情況各不相同： 中固定在墻上，02中彈簧的左端受大小也為 F的拉力作用，03中彈簧的左端拴一小物塊，物塊在光滑的 桌面上滑動(dòng)，04中彈簧的左端拴一小物塊，物塊

4、在有摩擦的桌面上滑動(dòng)。若認(rèn)為彈簧的質(zhì)量都為零， 以Li、L" L3、L4依次表示四個(gè)彈簧的伸長量，則有：A . L2>Ll；B. L4>L3；C . L 1>L3；D. L 2=L4.錯(cuò)解：由于0中彈簧的左端拴一小物塊，物塊在有摩擦的桌面上滑動(dòng)，而中彈簧的左端拴一小物塊，物塊在光滑的桌面上滑動(dòng)，所以有L4>L3,即卩B選項(xiàng)正確。分析與解：命題者將常見的四種不同的物理情景放在一起，讓學(xué)生判別彈簧的伸長量的大小，不少學(xué)生不加思考的選擇 B答案。沒有良好思維習(xí)慣的學(xué)生是不能正確解答本 題的。本題實(shí)際上就是判斷四種情景下彈簧所受彈力的大小。由于彈簧的質(zhì)量不計(jì)，所以不論

5、彈簧做何種運(yùn)動(dòng)，彈簧各處的彈力大小都相等。因此這四種情況下彈簧的彈力是相等， 即四個(gè)彈簧的伸長量是相等。只有 D選項(xiàng)正確。a,遠(yuǎn)地點(diǎn)離行星中心的距離為b,若=mVa2，在遠(yuǎn)a例4、某衛(wèi)星沿橢圓軌道繞行星運(yùn)行，近地點(diǎn)離行星中心的距離是 衛(wèi)星在近地點(diǎn)的速率為 Va,則衛(wèi)星在遠(yuǎn)地點(diǎn)時(shí)的速率 V,多少?錯(cuò)解：衛(wèi)星運(yùn)行所受的萬有引力提供向心力，在近地點(diǎn)時(shí)，有g(shù) Mma地點(diǎn)時(shí)有G罟2=m ，上述兩式相比得 bVb ' , a以上錯(cuò)誤在于認(rèn)為做橢圓運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星在近地點(diǎn)和遠(yuǎn)地點(diǎn)的軌道曲率半徑 設(shè)都等于R。所以,b，故 V,=分析與解： 不同。實(shí)際做橢圓運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星在近地點(diǎn)和遠(yuǎn)地點(diǎn)的軌道曲率半徑相同，2 2

6、 =m V，在遠(yuǎn)地點(diǎn)時(shí)有 G -Mmr = mV，上述兩式相比得Rb2R在近地點(diǎn)時(shí)有MmaVb，故a例5、如圖4所示,a、b、c是在地球大氣層外圓形軌道上運(yùn)動(dòng)的3顆衛(wèi)星，下列說法正確的是:A. b、c的線速度大小相等，且大于 a的線速度；-*焉B. b、c的向心加速度大小相等，且大于 a的向心加速度；，C. c加速可追上同一軌道上的 b, b減速可等候同一軌道上的 c; ；a : 'bD. a衛(wèi)星由于某原因，軌道半徑緩慢減小，其線速度將增大。.地球；錯(cuò)解：c加速可追上b,錯(cuò)選Co. c分析與解：因?yàn)閎、c在同一軌道上運(yùn)行，故其線速度大小、圖4加速度大小均相等。又b、c軌道半徑大于a的軌

7、道半徑，由V= .GM/r知，Vb=VC<Va,故A選項(xiàng)錯(cuò)； 由加速度a=GM/r可知ab=ac<aa,故B選項(xiàng)錯(cuò)。當(dāng)c加速時(shí)，c受到的萬有引力FvmV/r，故它將偏離原軌道做離心運(yùn)動(dòng)；當(dāng) b減速 時(shí)，b受到的萬有引力F>mV/r,故它將偏離原軌道做向心運(yùn)動(dòng)。所以無論如何 c也追不 上b，b也等不到c,故C選項(xiàng)錯(cuò)。對(duì)這一選項(xiàng)，不能用 V二 GM /r來分析b、c軌道半 徑的變化情況。對(duì)a衛(wèi)星，當(dāng)它的軌道半徑緩慢減小時(shí)，在轉(zhuǎn)動(dòng)一段較短時(shí)間內(nèi)，可近似認(rèn)為它的 軌道半徑未變，視為穩(wěn)定運(yùn)行，由 V =、GM /r知，r減小時(shí)V逐漸增大，故D選項(xiàng)正確。vn圖510-10傳播，從波 兩個(gè)

8、波峰例6、如圖5所示，一列簡諧橫波沿 x軸正方向 傳到x=5m的M點(diǎn)時(shí)開始計(jì)時(shí)，已知 P點(diǎn)相繼出現(xiàn) 的時(shí)間間隔為0.4s，下面說法中正確的是()A.這列波的波長是4mB.這列波的傳播速度是 10m/sC.質(zhì)點(diǎn)Q (x=9m)經(jīng)過0.5s才第一次到達(dá)波峰D. M點(diǎn)以后各質(zhì)點(diǎn)開始振動(dòng)時(shí)的方向都是向下又經(jīng)過 T/4 ( 0.1s ) Q點(diǎn)第一次到錯(cuò)解：由質(zhì)點(diǎn)Q (x=9m，經(jīng)過0.4s波傳到它， 達(dá)波峰，所以C對(duì)。分析與解：(1)從圖5上可以看出波長為4m選A。而波 都被6可方, 總共(2)實(shí)際上“相繼出現(xiàn)兩個(gè)波峰”應(yīng)理解為， 出現(xiàn)第一波峰與出現(xiàn)第二個(gè)波峰之間的 時(shí)間間隔。因?yàn)樵谝粋€(gè)周期內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)完成

9、一次全振動(dòng)，而一次全振動(dòng)應(yīng)表現(xiàn)為“相繼出現(xiàn) 兩個(gè)波峰”，即T=0.4s。則V" /T=10m/s,所以B選項(xiàng)正確。O(3)質(zhì)點(diǎn)Q (x=9m經(jīng)過0.4s開始振動(dòng)， 是沿x軸正方向傳播，即介質(zhì)中的每一個(gè)質(zhì)點(diǎn) 它左側(cè)的質(zhì)點(diǎn)所帶動(dòng)，從波向前傳播的波形圖 以看出，0.4s波傳到Q時(shí)，其左側(cè)質(zhì)點(diǎn)在它下 所以Q點(diǎn)在0.5s時(shí)處于波谷。再經(jīng)過0.2ss即 經(jīng)過0.7s才第一次到達(dá)波峰，所以選項(xiàng)C錯(cuò)了。所以選(4)從波的向前傳播原理可以知道，M以后的每個(gè)質(zhì)點(diǎn)都是先向下振動(dòng)的項(xiàng)D是對(duì)的。此題正確答案為 A，B，D。例7、蹦床是運(yùn)動(dòng)員在一張繃緊的彈性網(wǎng)上蹦跳、 翻滾并做各種空中動(dòng)作的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目。 一個(gè)質(zhì)量

10、為60kg 的運(yùn)動(dòng)員，從離水平網(wǎng)面 3.2m高處自由下落，著網(wǎng)后沿豎直方向蹦回到離水平網(wǎng)面5.0m高處。已知運(yùn)動(dòng)員與網(wǎng)接觸的時(shí)間為 1.2s。若把在這段時(shí)間內(nèi)網(wǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)員的作用力當(dāng)作恒力處理，求此力的大小。(g=10m/s2)錯(cuò)解：將運(yùn)動(dòng)員看質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)，從hi高處下落，剛接觸網(wǎng)時(shí)速度的大小V/gh；（向下）， 彈跳后到達(dá)的高度為h2,剛離網(wǎng)時(shí)速度的大小 V22gh2 （向上），以厶t表示接觸時(shí)間， 接觸過程中運(yùn)動(dòng)員受到向上的彈力 F和向下的重力mg。由動(dòng)量定理得：（F-mg ） t= mV2-mVi ，由以上各式解得，F(xiàn) =mg m-2 型 ， 代入數(shù)值得： F =700N。t分析與解：錯(cuò)誤

11、原因是忽視了動(dòng)量定理的矢量性。由動(dòng)量定理得：（F-mg） t=mV2+mVi，由以上各式解得， F =mg m 2gh ' 2gh；。 -t代入數(shù)值得：F “500N。還有如下一種常見錯(cuò)誤：錯(cuò)解：將運(yùn)動(dòng)員看質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)，從hi高處下落，剛接觸網(wǎng)時(shí)速度的大小V 2gh；（向下），彈跳后到達(dá)的高度為h2,剛離網(wǎng)時(shí)速度的大小 V2 = 2gh2 （向上），以t表示接觸時(shí)間，由動(dòng)量定理得：F t=mV2+mVi， 由以上各式解得，F(xiàn) nm-2， 代入數(shù)值得： F- 900N。分析與解：錯(cuò)誤原因是受力分析時(shí)掉重力。例&如圖7所示，一擺長為L的擺，擺球質(zhì)量為 m帶電量為一q，如果在懸點(diǎn)A

12、放一正電荷q，要使擺在運(yùn)得：擺球能在豎直平面內(nèi)做完整的圓周運(yùn)動(dòng)，則擺球在最低點(diǎn)的速度最小值應(yīng)為多少?錯(cuò)解：擺球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，最小速度為 V = gL，由于動(dòng)過程中，只有重力做功，故機(jī)械能守恒。據(jù)機(jī)械能守恒定律1 1 mV02 =2mgLmV2 解得：V05gL 。2 2 '分析與解：擺球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，受到重力mg庫侖力2T mg Kq2=m，由于 T 一0,LF =K、繩的拉力T作用，根據(jù)向心力公式可得:所以有:gL K2qmL由于擺在運(yùn)動(dòng)過程中，只有重力做功，故機(jī)械能守恒。據(jù)機(jī)械能守恒定律得:12 12mV0 二 2mgLmV2 2解得：Vo 二 5gL Kq2 /mL例9、下列

13、是一些說法： 一質(zhì)點(diǎn)受兩個(gè)力作用且處于平衡狀態(tài)(靜止或勻速)，這兩個(gè)力在同一段時(shí)間內(nèi)的沖量一定相同； 一質(zhì)點(diǎn)受兩個(gè)力作用且處于平衡狀態(tài)(靜止或勻速)，這兩個(gè)力在同一段時(shí)間內(nèi)做的功或者都為零，或者大小相等符號(hào)相反； 在同樣的時(shí)間內(nèi)，作用力和反作用力的功大小不一定相等，但正負(fù)號(hào)一定相反； 在同樣的時(shí)間內(nèi)，作用力和反作用力的功大小不一定相等，但正負(fù)號(hào)也不一定相反；以上說法正確的是A .B .C.D .錯(cuò)解：認(rèn)為“在同樣的時(shí)間內(nèi)，作用力和反作用力的功大小不一定相等，但正負(fù)號(hào) 一定相反”而錯(cuò)選B。分析與解：說法 不正確，因?yàn)樘幱谄胶鉅顟B(tài)時(shí)，兩個(gè)力大小相等方向相反，在同一段時(shí)間內(nèi)沖量大小相等，但方向相反。

14、由恒力做功的知識(shí)可知，說法 正確。關(guān)于作 用力和反作用力的功要認(rèn)識(shí)到它們是作用在兩個(gè)物體上， 兩個(gè)物體的位移可能不同，所以 功可能不同，說法不正確，說法正確。正確選項(xiàng)是 D。圖8端固定在O點(diǎn)的正如圖8所思維，設(shè)例10、一質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)，系于長為 R的輕繩的一端，繩的另一 空間的O點(diǎn)，假定繩是不可伸長的、柔軟且無彈性的。今把質(zhì)點(diǎn)從 上方離O點(diǎn)的距離為8R的Oi點(diǎn)以水平的速度 乂 = 3 gR拋出,94示。試求；(1) 輕繩即將伸直時(shí)，繩與豎直方向的夾角為多少？(2) 當(dāng)質(zhì)點(diǎn)到達(dá) O點(diǎn)的正下方時(shí)，繩對(duì)質(zhì)點(diǎn)的拉力為多大？錯(cuò)解：很多同學(xué)在求解這道題時(shí)，對(duì)全過程進(jìn)行整體質(zhì)點(diǎn)到達(dá)O點(diǎn)的正下方時(shí)速度為V,根據(jù)能量守恒定律可得:12 812mVo mg(R R) mV2922V193根據(jù)向心力公式得：T - mg = m ，解得：T二4 mg .R144分析與解：上述解法是錯(cuò)誤的。這些同學(xué)對(duì)物理過程沒有弄清楚，忽視了在繩被拉 直瞬時(shí)過程中機(jī)械能的瞬時(shí)損失。其實(shí)質(zhì)點(diǎn) 可分為三個(gè)過程：第一過程：質(zhì)點(diǎn)做平拋運(yùn)動(dòng)。設(shè)繩即將伸直 與豎直方向的夾角為,如圖30